De UGent brengt mee de verspreiding van corona in kaart, zelfs tot op lokaal niveau

Jan Baetens

Wat als we één prik zetten in plaats van twee prikken? Of wat als we eerst de mobiele mensen vaccineren, en dan pas de minder mobiele? Bij iedereen schieten zulke vragen wel eens door het hoofd. Bij de UGent steken biostatistici zulke vragen effectief in een model, om te kijken wat het betekent.

De UGent maakt nu al een jaar, samen met andere Belgische universiteiten, modellen die de verspreiding van het coronavirus in België in kaart brengen. En die toelaten voorspellingen te doen, vaak met een griezelige accuraatheid. “We zagen al in juni dat er in oktober een tweede golf kon komen en ook de laatste opflakkering was reeds in februari voorspeld”, zegt professor Jan Baetens van de vakgroep Data-analyse en wiskundige modellering (faculteit Bio-ingenieurswetenschappen).

Beleid ondersteunen

“Dat er dan in september toch nog sterk versoepeld werd, was een grote uitschuiver van het beleid. In het najaar hebben we daar ook duidelijk vanuit het consortium over gecommuniceerd”, gaat hij verder. Het RESTORE consortium waarnaar hij verwijst, is een samenwerking tussen de UGent, de UA, de UHasselt, de VUB en de Universiteit van Namen. Het waren de universiteiten zelf die vorig jaar in maart het initiatief namen: “We zaten met een ongeziene gezondheidscrisis en we wisten dat we konden helpen door onze modelleerexpertise te combineren.”

De voorspellingen van het RESTORE consortium zijn gebaseerd op drie verschillende modellen. Kiezen voor één model lijkt op het eerste gezicht duidelijker, maar werken met drie modellen leidt tot representatievere resultaten, legt Jan Baetens uit. “De drie modellen zijn gebaseerd op aannames die licht verschillen. De berekeningen leiden dan ook tot andere uitkomsten per model, maar de trends komen wel overeen. Als we volgens het model van UNamur een nieuwe golf tegemoet gaan, dan voorspellen ook de modellen van de UGent en UHasselt zo’n heropleving, wel met verschillen in voorspelde piekhoogte en –tijdstip. Door te kiezen voor een ensemble van modelvoorspellingen kunnen we elkaars resultaten valideren. Je ziet dezelfde aanpak bij klimaatmodellen. Uitspraken over klimaatverandering zijn niet gebaseerd op één maar op een tiental modellen.”

L'union fait la force

Expertise bundelen was één ding, maar er speelde ook nog een andere reden: “L'union fait la force, hè. Als je gewicht in de schaal wil leggen, is dat de enige manier. In het begin van de pandemie communiceerde iedereen afzonderlijk, soms met tegenstrijdige resultaten, en dan leek het alsof die biostatistici het zelf ook niet meer wisten. De boodschap ging met andere woorden verloren.”

Met het RESTORE consortium wisten beleidsmakers en media waar ze hun adviezen vandaan moeten halen. Recent probeerde het consortium, op vraag van de regering, de impact van versoepelingen in maart, april en mei te beantwoorden met modelvoorspellingen. De resultaten werden op 22 februari naar buiten gebracht tijdens de persconferentie van het overlegcomité. Daarnaast gaat de groep ook proactief aan de slag, als uit hun regelmatig overleg aspecten naar boven komen die de moeite zijn om mee te nemen in de berekeningen. Denk aan vragen zoals wat het effect is van één prik in plaats van twee bijvoorbeeld.

"In het begin van de pandemie communiceerde iedereen afzonderlijk, soms met tegenstrijdige resultaten, en dan leek het alsof die biostatistici het zelf ook niet meer wisten. De boodschap ging met andere woorden verloren.”
67-33

Modelleren voor tijd én ruimte

Elke universiteit heeft een specialisme binnen het consortium. Dat van de UGent is spatiotemporele modellering in een holistische benadering. Een hele mondvol, maar Jan Baetens legt uit: “Bij spatiotemporele modellering beschrijven we processen die veranderen doorheen tijd en ruimte. De verspreiding van corona is spatiotemporeel van aard. Je hebt een tijdsgebonden dynamiek, namelijk de incidentie van het aantal besmettingen en het aantal gehospitaliseerden over de tijd. Daarnaast heb je ook een ruimtelijke dynamiek: corona verspreidt zich niet overal op dezelfde manier.”

“Met ons model in ontwikkeling kan je de verspreiding begrijpen tot op lokaal niveau. Omdat je rekening houdt met het feit dat veel mensen zich verplaatsen tussen Antwerpen en Brussel bijvoorbeeld, wat de verspreiding versnelt. Je kan niet alleen voorspellen dat er een golf aankomt, maar ook waar die verspreiding wellicht het snelst zal gebeuren. Zo zie je sneller waar een lokale lockdown of andere maatregelen nodig zijn.”

Grafiek

Twijfelen tussen maatregelen

De holistische benadering van het UGent-team zit in de becijfering van de socio-economische impact van corona. “Als je als beleidsmaker twijfelt tussen twee maatregelen, kan je beslissen op basis van wat het makkelijkst of het moeilijkst te implementeren is. Of je kan ook bekijken welke maatregel je het meest zal kosten, rekening houdend met het feit dat elke dode en zieke ook een financiële en menselijke kost heeft. Dan kan je de coronamaatregelen kiezen die de verspreidingscurve onder controle houden, en tegelijk de impact op mens en economie minimaliseren.”

Lastige politieke keuzes

Baetens is blij dat het consortium op die manier het beleid mee kan onderbouwen. Al is het spanningsveld tussen wetenschap en politiek is soms zeer groot, vindt hij. “Kijk naar de strategie die is gekozen om te vaccineren van oud naar jong. Over die keuze had voor mij best uitgebreider gedebatteerd mogen worden vooraf. Wij hebben ook modellen gemaakt van andere strategieën. Daaruit bleek dat de efficiëntie in het terugdringen van de verspreidingssnelheid van het virus onder bepaalde omstandigheden groter is als je vaccineert op basis van het aantal contacten: dus de meer mobiele - en jongere - mensen eerst. Ik vind het jammer dat er soms zo dogmatisch wordt geredeneerd.”

100 procent gebaseerd op modellen

Het werk werpt steeds meer vruchten af. Op dat vlak was de persconferentie van 22 februari een kantelmoment. Die was voor 100 procent gebaseerd op de uitkomsten van de modellen. Er werd toen duidelijk uitgelegd wat de impact van versoepelingen zou zijn op 1 maart, 1 april en 1 mei, rekening houdend met de Britse variant en met de vaccinaties. Jan Baetens is blij met die evolutie: “Het belangrijkste is dat de beleidsmakers onze voorspellingen niet meer naast zich neerleggen.”

De voorspellingen van het consortium worden trouwens ook door andere overheidsdiensten gebruikt, vertelt hij. “Onder meer het FAGG (Federaal Agentschap Geneesmiddelen en Gezondheidsproducten) koopt medisch materiaal aan op basis van onze voorspellingen. Omdat wij niet alleen het aantal besmettingen berekenen, maar ook het aantal gehospitaliseerde individuen, het aantal patiënten op ICU en dergelijke meer. Dan weet het FAGG hoeveel materiaal het moet voorzien.”

Uitwisseling van data kan beter

Er zijn al belangrijke stappen gezet om de nationale samenwerking te verbeteren, maar de uitwisseling van data kan nog beter, en sneller, merkt Baetens. “Tussen de universiteiten verloopt de informatie-uitwisseling goed, maar om alle coronagerelateerde data te verkrijgen, moeten we soms een potje armworstelen (lacht).”

“Het gaat nochtans om anonieme, publieke gegevens. In de praktijk betekent dat evenwel vaak maanden wachten op gedetailleerde data, wat ons werk vertraagt en dus onze positieve impact op het beleid in de weg staat. De langetermijnvoorspellingen op nationaal niveau zijn vrij accuraat, de cijfers die we nu zien als gevolg van de Britse variant hadden we voorspeld. Echter, hoe meer data beschikbaar is, hoe beter we dataonzekerheid kunnen kwantificeren en de mogelijke impact daarvan op de voorspellingen.”

Tussen de universiteiten verloopt de informatie-uitwisseling goed, maar om alle coronagerelateerde data te verkrijgen, moeten we soms een potje armworstelen (lacht).”
Jan Baetens
67-33

Het spatiotemporeel model van de UGent heeft heel fijnmazige data nodig - tot op gemeentelijk niveau als het kan - om accurate voorspellingen te kunnen maken van de ruimtelijke verspreiding, aldus Jan Baetens. “Daar balanceren we momenteel op het randje van wat nodig is versus wat we kunnen krijgen.”

Hij ziet wel oplossingen voor een vlottere datadeling. “Ik kijk uit naar toegankelijke en niet te beperkende dataovereenkomsten voor de uitwisseling van anonieme data tussen publieke instellingen zoals universiteiten, agentschappen en wetenschappelijke instituten. Het is jammer dat dit nu niet vlot verloopt.”

Moeilijk beestje

De wetenschapper in Baetens maakt ook nog een belangrijke kanttekening bij het gebruik van modellen. “Niet alles kan voorspeld worden. Het weer voorspellen is al moeilijk, maar iedereen aanvaardt dat de weerman/vrouw eens uit de bocht gaat. Dat wordt moeilijker aanvaard van onze modellen. Terwijl we maanden vooruit willen voorspellen en we geconfronteerd worden met een zeer moeilijk beestje, de mens. De mens is moeilijk te vatten in een model, een regendruppel is dat veel minder.”

Toch probeert het consortium net dat te doen. “Voor de voorspellingen op nationaal niveau vertalen we menselijk gedrag in enkele parameters die kwantificeren hoe goed de maatregelen worden opgevolgd, hoe de mobiliteit verandert, ... In het spatiotemporeel model op lokaal niveau nemen we die mobiliteit ook echt mee in de berekeningen en houden we voor de verspreiding van het virus rekening met het aantal mensen dat zich op dag x van plaats a naar b verplaatst en omgekeerd. Daarnaast is er nog een hele resem aan modellen om de verspreiding op ‘huiskamerniveau’ in kaart te brengen, maar die zijn moeilijk schaalbaar naar nationaal niveau.”

We kijken al uit naar het volgende rapport in april. Jan Baetens licht een tipje van de sluier op: “We zullen niet alleen kijken naar verschillende versoepelingsscenario’s, maar vooral naar de impact van verschillende vaccinatiescenario’s zoals de geplande vaccinatievooruitgang versus de effectieve vooruitgang. Verder houden we rekening met dat door vaccinatie de verspreiding niet altijd geblokkeerd wordt.” Heel interessant!

Lees ook

Rector Rik Van de Walle: “Beleidskeuzes maken kan verdomd moeilijk zijn”

Rector

Serious game die geestelijke gezondheid bij jongeren moet versterken genomineerd voor Belgian Game Awards

Silver

De Boekentoren: veel meer dan een prachtig monument

Boekentoren

Nieuw onderzoekscentrum moet onze groenten duurzamer maken

VEG-i-TEC